《2019届高考化学二轮复习 第6讲 电化学基础学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考化学二轮复习 第6讲 电化学基础学案（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6讲电化学基础考纲要求1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。学科素养1.变化观念与平衡思想：认识电化学反应的本质是氧化还原反应，能多角度、动态分析电化学反应，并运用电化学原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：能运用原电池、电解池模型示意图解释电极及电池反应现象，揭示“放电”“充电”“电解”时现象的本质与规律。3.科学探究与创新意识：能够发现和提出有探究价值的新型化学电源、环境污染与防治等电化学问题，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究
2、，能根据实验现象总结规律，并勇于提出自己的独到见解。4.科学精神与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，研究新型高效、绿色化学电源，能对与电化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 网络构建核心强化1原电池工作原理示意图2原电池正极和负极的5种判定方法3微粒流向(1)电子流向：负极正极(电流的方向正好相反)。注意：电子沿导线传递但不能通过电解质溶液。(2)离子流向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。4电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图5电解池阳极和阴极的判定4方法(1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。(2)根据电子的流向判断，输出电子
3、的一极为阳极，输入电子的一极为阴极。(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。(4)根据电解池两极产物判断，一般情况下：阴极上的现象是：析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出；阳极上的现象是：有非金属单质生成(呈气态的有Cl2、O2)或电极质量减小(活性电极作阳极)。6电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：AgFe3Cu2H(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2IBrClOH7电解的4大类型及规律8.金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护的2种方法考点一原电池的工作原理及化学电源解析充电时该
4、电池为电解池，电解质溶液中阳离子向阴极移动，故K向阴极移动，A项错误；充电时的总反应为2Zn(OH)=2ZnO24OH2H2O，因此c(OH)逐渐增大，B项错误；放电时负极上Zn发生氧化反应，负极反应为Zn4OH2e=Zn(OH)，C项正确；放电时的正极反应为O24e2H2O=4OH，电路中通过2 mol电子时，消耗O2 0.5 mol，在标准状况下的体积为11.2 L，D项错误。答案C燃料电池电极反应方程式的书写技巧燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于电池总反应式与燃料燃烧方程式相似而得名，由于条件不同，燃料并非真的燃烧。另外，燃料电池的考查重点在不同条
5、件下的电解质溶液，如酸性、碱性、中性、熔融碳酸盐、熔融氧化物等，其书写关键可以归结为一句话：“什么环境下用什么离子平衡电性。”如正极反应式书写：分点突破角度一：以新型化学电源考查原电池的工作原理1锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)下列说法错误的是()A电池工作时，锌失去电子，电解液内部OH向负极移动B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g解析A项，
6、锌的化合价升高，失去电子，电解液内部OH向负极移动，正确；B项，根据电池总反应式可判断正极是MnO2，正极发生还原反应，电极反应式为2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)，正确；C项，电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，错误；D项，由总反应式可知每通过0.2 mol电子时负极消耗0.1 mol锌，消耗锌的质量0.1 mol65 gmol16.5 g，正确。答案C2近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电总反应方程式为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，如图所示。下列说法不正确的是(
7、)A放电时，Li透过固体电解质向Cu极移动B放电时，负极的电极反应式为Cu2OH2O2e=2Cu2OHC通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂解析由题中装置图和放电时总反应可知，放电时Li为负极，Cu为正极，阳离子向正极移动，A项正确；放电时，负极Li失电子转化成Li，B项错误；结合题中装置图可知，通入空气铜被腐蚀，生成Cu2O，C项正确；铜被腐蚀生成Cu2O，放电时Cu2O又被还原成Cu，所以整个反应过程中Cu相当于催化剂，D项正确。答案B3写出下列新型电池的电极反应式并回答相关问题。(1)肼双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图1所示。则
8、电池正极反应式为_，电池工作过程中，A极区溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)使用电化学一氧化碳气体传感器可定量检测空气中CO含量，其结构如图2所示。这种传感器利用燃料电池原理，则该电池的负极反应式为_。(3)利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图3所示，在处理过程中石墨电极上反应生成一种氧化物Y。写出氧化物Y的化学式_；石墨电极为_(填“正”或“负”)极，该电极反应为_。(4)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图4，写出电极a的电极反应式：_。(5)一种甲醇燃料电池，如图5所示，使用的电解质溶液是2 molL1的KOH溶液。请写
9、出加入(通入)b物质一极的电极反应式_；每消耗6.4 g甲醇转移的电子数为_。答案(1)H2O22e=2OH减小(2)COH2O2e=CO22H(3)N2O5正O22N2O54e=4NO(4)2NH36OH6e=N26H2O(5)O22H2O4e=4OH1.2NA(1.26.021023)角度二：以可充电电池考查原电池的工作原理4全钒液流储能电池利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化，充电时，惰性电极M、N分别连接电源的正极和负极。电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是()A充电过程中，N电极附近酸性减弱B充电过程中，N电极上V3被还原为V2C放电过程中，H由N电极向M
10、电极移动D放电过程中，M电极的反应式为VO 2He=VO2H2O解析充电时N电极与电源的负极相连，N电极为阴极，发生还原反应：V3e=V2，A项错误，B项正确。放电时，M电极为正极，阳离子向正极移动，C项正确。放电时M电极为正极，发生还原反应：VO2He=VO2H2O，D项正确。答案A5高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应式为3Zn2K2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。下列叙述正确的是()A放电时，负极反应式为3Zn6e6OH=3Zn(OH)2B放电时，正极区溶液的pH减小C充电时，每转移3 mol电子，阳极有1 mol Fe(OH)
11、3被还原D充电时，电池的锌电极接电源的正极解析A项，放电时，负极发生氧化反应，负极反应式为3Zn6e6OH=3Zn(OH)2，正确；B项，放电时，正极发生还原反应，电极反应式为2FeO8H2O6e=2Fe(OH)310OH，有OH生成，正极区溶液的pH增大，错误；C项，充电时，每转移3 mol电子，阳极有1 mol Fe(OH)3被氧化，错误；D项，充电时，Zn(OH)2在阴极发生还原反应，所以，电池的锌电极接电源的负极，错误。答案A6某锂离子二次电池装置如图所示，其放电时的总反应为Li1xCoO2LixC6=6CLiCoO2。下列说法正确的是()A石墨为正极B充电时，阳极质量不变C充电时，阴
12、极反应式为xLixe=xLiD放电时，正极反应式为xLiLi1xCoO2xe=LiCoO2解析根据装置示意图和电池放电时的总反应可知，锂离子二次电池中石墨作负极，含锂化合物作正极，A项错误；充电时，阳极发生氧化反应：LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，阳极质量减小，B项错误；充电时，阴极发生还原反应：6CxLixe=LixC6，C项错误；放电时，正极反应式为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2，D项正确。答案D “4方面”突破可充电电池角度三：原电池原理在工业生产中的应用7.一种处理污水的燃料电池模型如右图所示。该电池工作时，只需把污水注入反应池，细菌就可将污水中的有机物分解，在此过
13、程中释放出电子、质子和乙。下列叙述不正确的是()AB电极为正极B气体乙可能为CO2CO2在A电极得电子D电池工作时，B电极附近的pH逐渐减小解析A项，电池工作时，只需把污水注入反应池，细菌就可将污水中的有机物分解，在此过程中释放出电子、质子和乙，则B电极为负极，错误；B项，有机物是含碳、氢、氧元素的化合物，有机物释放电子、质子(H)生成乙，乙可能为CO2，正确；C项，B电极为负极，则A电极为正极，在燃料电池中，O2在正极得电子，即O2在A电极得电子，正确；D项，细菌将污水中的有机物分解，在此过程中释放出电子、质子和乙，质子(H)浓度增大，则B电极附近的pH逐渐减小，正确。答案A8乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时还可获得电能，其总反应化学方程式为：2CH2=CH2O22CH3CHO。下列有关说法正确的是()A该电池电极a为正极，b为负极B电子移动方向：电极a磷酸溶液电极bC负极反应式为：CH2=CH22eH2O=CH3CHO2HDb电极有2.24 L O2反应，溶液中有0.4 mol H迁移到b电极上反应解析A项，由化学方程式知，CH2=CH2被氧化，O2被还原，则通入CH2=CH2的一极为负极，即a为负极，b为正极，错误；B项，电子不能通过电解质溶液，错误；C项，从题图可以看出，负极反应为CH2=CH22eH2O=CH3CHO2H
